隧道三臺階開挖施工工法

1、1隧道三臺階法開挖施工工法隧道三臺階法開挖施工工法智文忠、程鵬、崔樂超1.1.前言前言大斷面軟巖隧道施工中，傳統(tǒng)的施工方法有雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CD法、CRD法等，這些施工方法進(jìn)度慢、工效低、存在一定的局限性，如：限制了大型施工機(jī)械的使用，基本靠人工開挖，工效低、速度慢，難以滿足客運(yùn)專線工期要求；拆除臨時(shí)支護(hù)時(shí)，正洞初期支護(hù)會因突然卸載而出現(xiàn)大的變形，存在安全風(fēng)險(xiǎn)；各分部開挖面循環(huán)銜接性差，相互干擾大，施工質(zhì)量得不到充分保證；臨時(shí)支護(hù)反復(fù)拆除

2、，成本投入大等。而目前國內(nèi)大斷面軟巖隧道施工中，我們往往會面臨以下問題：對工期緊迫性的要求，需組織快速施工；工程水文地質(zhì)復(fù)雜，可變性大，須選擇一種能適應(yīng)地質(zhì)變化而迅速過渡的施工方法；能較大限度地發(fā)揮大型施工機(jī)械的優(yōu)勢，以求最佳的施工進(jìn)度；把長期施工實(shí)踐所積累的作業(yè)習(xí)慣融合于施工方法中，做到高工效，易掌握，達(dá)到快速形成施工能力的目的等要求。借鑒近幾年大斷面隧道施工的成功經(jīng)驗(yàn)，規(guī)避傳統(tǒng)施工方法的局限性，以加快隧道施工進(jìn)度、保證隧道施工安全、

3、提高施工質(zhì)量為目的，在重慶沿江高速公路隧道施工中，提出了三臺階七步開挖法施工的工藝流程、施工步驟、控制要點(diǎn)、勞動組織、機(jī)具設(shè)備等，突出大斷面軟巖隧道開挖施工的技術(shù)特點(diǎn)，總結(jié)完善形成本工法。2.2.工法特點(diǎn)工法特點(diǎn)2.1施工空間大，方便機(jī)械化施工，可以多作業(yè)面平行作業(yè)。部分軟巖或土質(zhì)地段可以采用挖掘機(jī)直接開挖，工效較高；2.2在地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，便于靈活、及時(shí)地轉(zhuǎn)換施工工序，調(diào)整施工方法；2.3適應(yīng)不同跨度和多種斷面形式，初期支護(hù)工序操

4、作便捷；2.4在臺階法開挖的基礎(chǔ)上，預(yù)留核心土，左右側(cè)錯(cuò)開開挖，利于開挖工作面穩(wěn)定；2.5當(dāng)圍巖變形較大或突變時(shí)在保證安全和滿足凈空要求的前提下，可盡快調(diào)整閉合時(shí)間；3.3.適用范圍適用范圍本工法適用于開挖斷面為I級公路二車道和三車道，具備一定自穩(wěn)條件的Ⅳ、Ⅴ級圍巖地段隧道的施工。不適用于圍巖地質(zhì)為流塑狀態(tài)、洞口潛埋偏壓段（但經(jīng)過反壓處理或施作超前大管棚后可采用）。4.4.施工工藝施工工藝312471351616263核心土162435

5、661356116263247仰拱仰拱填充注：1、上臺階開挖高度不小于上臺階開挖跨度的0.3倍，一般為3.04.0m。2、中下臺階開挖高度為隧道總開挖高度（不含仰拱）減去上臺階開挖高度后平均分配，一般為3.03.5m。3、上臺階核心土長度（隧道縱向）3.05.0m高度1.52.5m寬度為上臺階開挖跨度的L3L2。棧橋7初期支護(hù)施工步驟：第1步：施作超前支護(hù)后，開挖拱部弧形導(dǎo)坑，預(yù)留核心土，施作拱部初期支護(hù)；第2、3步：開挖左右側(cè)中臺階并

6、施作初期支護(hù)；第4、5步：開挖左右側(cè)下臺階并施作初期支護(hù)；第6步：分別開挖上、中、下臺階核心土；第7步：開挖隧底并施作仰拱初期支護(hù)封閉成環(huán)。邊沿按下傾角30打設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。第2、3步，左、右側(cè)中臺階開挖：開挖進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定，最大不得超過1.5m，開挖高度一般為3～3.5m，左、右側(cè)臺階錯(cuò)開2～3m，開挖后立即初噴3～5cm混凝土，及時(shí)進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，接長鋼架，在鋼架墻腳